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LISTA DO VECTOR CONTEÚDO: CALORIMETRIA I - PROPAGAÇÃO DO CALOR EXERCÍCIOS ENEM 01 - (ENEM/2013) Em um experimento, foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida, a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente. A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi a) igual no aquecimento e igual no resfriamento b) maior no aquecimento e igual no resfriamento. c) menor no aquecimento e igual no resfriamento. d) maior no aquecimento e menor no resfriamento. e) maior no aquecimento e maior no resfriamento. 02 - (ENEM/2009) A seca extrema que atingiu a região amazônica em 2005 provocou problemas de saúde em 90% da população pobre de Rio Branco (AC). A principal causa foi a fumaça liberada, em grandes quantidades, pelas queimadas, que se intensificaram devido ao clima. A concentração de fumaça ficou três vezes maior que o limite crítico estabelecido pelo Ministério do Meio Ambiente, e a de fuligem, mais do que dobrou. Ciência hoje, Rio de Janeiro, v. 42, n.°. 252, p.54, set./2008 (adaptado). A fumaça liberada pelas queimadas a) é responsável pelos altos índices pluviométricos na região amazônica. b) possui gases do efeito estufa e pode influenciar a temperatura global. c) pode tornar-se menor à medida que as fronteiras agrícolas do país aumentarem. d) é útil para a formação de nuvens, na manutenção da umidade relativa característica da região. e) é maior no período de cheias, pois possui mais matéria orgânica que no período de estiagem. ESTE MATERIAL TEM CARÁTER INFORMATIVO E EDUCATIVO Se você gostou... visite nossas redes sociais Visite também nosso site: italovector.com.br www das facebook.com/italovector italovector http://italovector.com.br/ 03 - (ENEM/2011) Disponível em: http://seguindocurso.wordpress.com. Acesso em: 28 jul. 2010. A tirinha faz referência a uma propriedade de uma grandeza Física, em que a função do jornal utilizado pelo homem é a de a) absorver a umidade que dissipa calor. b) impedir que o frio do ambiente penetre. c) manter o calor do homem concentrado. d) restringir a perda de calor para o ambiente. e) bloquear o vento que sopra trazendo frio. 04 - (ENEM/2012) Em dias com baixas temperaturas, as pessoas utilizam casacos ou blusas de lã com o intuito de minimizar a sensação de frio. Fisicamente, esta sensação ocorre pelo fato de o corpo humano liberar calor, que é a energia transferida de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. A utilização de vestimenta de lã diminui a sensação de frio, porque a) possui a propriedade de gerar calor. b) é constituída de material denso, o que não permite a entrada do ar frio. c) diminui a taxa de transferência de calor do corpo humano para o meio externo. d) tem como principal característica a absorção de calor, facilitando o equilíbrio térmico. e) está em contato direto com o corpo humano, facilitando a transferência de calor por condução. 05 - (ENEM/2013) Disponível em: http://casadosnoopy.blogspot.com. Acesso em: 14 jun. 2011. Quais são os processos de propagação de calor relacionados à fala de cada personagem? a) Convecção e condução. b) Convecção e irradiação. c) Condução e convecção. d) Irradiação e convecção. e) Irradiação e condução. 06 - (ENEM/2014) Um engenheiro decidiu instalar um aquecedor solar em sua casa, conforme mostra o esquema. De acordo com as instruções de montagem, para se ter um aproveitamento máximo da incidência solar, as placas do coletor solar devem ser instaladas com um ângulo de inclinação determinado. O parâmetro que define o valor do ângulo de inclinação dessas placas coletoras é a a) altitude. b) latitude. c) longitude. d) nebulosidade. e) umidade relativa do ar. 07 - (ENEM/2014) O aquecimento de água em residências com o uso de energia solar é uma alternativa ao uso de outras fontes de energia. A radiação solar, ao incidir nas placas, promove o aquecimento da água. O cobre é um dos materiais empregados na produção dos tubos que conduzem a água nos coletores solares. Outros materiais poderiam também ser empregados. A tabela a seguir apresenta algumas propriedades de metais que poderiam substituir o cobre: De acordo com as propriedades dos metais listadas na tabela, o melhor metal para substituir o cobre seria o a) alumínio. b) chumbo. c) ferro. d) níquel. e) zinco. 08 - (ENEM/2016) Num experimento, um professor deixa duas bandejas de mesma massa, uma de plástico e outra de alumínio, sobre a mesa do laboratório. Após algumas horas, ele pede aos alunos que avaliem a temperatura das duas bandejas, usando para isso o tato. Seus alunos afirmam, categoricamente, que a bandeja de alumínio encontra-se numa temperatura mais baixa. Intrigado, ele propõe uma segunda atividade, em que coloca um cubo de gelo sobre cada uma das bandejas, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, e os questiona em qual delas a taxa de derretimento do gelo será maior. O aluno que responder corretamente ao questionamento do professor dirá que o derretimento ocorrerá a) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem uma maior condutividade térmica que a de plástico. b) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem inicialmente uma temperatura mais alta que a de alumínio. c) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem uma maior capacidade térmica que a de alumínio. d) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem um calor específico menor que a de plástico. e) com a mesma rapidez nas duas bandejas, pois apresentarão a mesma variação de temperatura. 09 - (ENEM/2016) Para a instalação de um aparelho de ar-condicionado, é sugerido que ele seja colocado na parte superior da parede do cômodo, pois a maioria dos fluidos (líquidos e gases), quando aquecidos, sofrem expansão, tendo sua densidade diminuída e sofrendo um deslocamento ascendente. Por sua vez, quando são resfriados, tornam-se mais densos e sofrem um deslocamento descendente. A sugestão apresentada no texto minimiza o consumo de energia, porque a) diminui a umidade do ar dentro do cômodo. b) aumenta a taxa de condução térmica para fora do cômodo. c) torna mais fácil o escoamento da água para fora do cômodo. d) facilita a circulação das correntes de ar frio e quente dentro do cômodo. e) diminui a taxa de emissão de calor por parte do aparelho para dentro do cômodo. 10 - (ENEM/2018) Duas jarras idênticas foram pintadas, uma de branco e a outra de preto, e colocadas cheias de água na geladeira. No dia seguinte, com a água a 8 ºC, foram retiradas da geladeira e foi medido o tempo decorrido para que a água, em cada uma delas, atingisse a temperatura ambiente. Em seguida, a água das duas jarras foi aquecida até 90 °C e novamente foi medido o tempo decorrido para que a água nas jarras atingisse a temperatura ambiente. Qual jarra demorou menos tempo para chegar à temperatura ambiente nessas duas situações? a) A jarra preta demorou menos tempo nas duas situações. b) A jarra branca demorou menos tempo nas duas situações. c) As jarras demoraram o mesmo tempo, já que são feitas do mesmo material. d) A jarra preta demorou menos tempo na primeira situação e a branca, na segunda. e) A jarra branca demorou menos tempo na primeira situação e a preta,na segunda. 11 - (ENEM/2017) É muito comum encostarmos a mão na maçaneta de uma porta e termos a sensação de que ela está mais fria que o ambiente. Um fato semelhante pode ser observado se colocarmos uma faca metálica com cabo de madeira dentro de um refrigerador. Após longo tempo, ao encostarmos uma das mãos na parte metálica e a outra na parte de madeira, sentimos a parte metálica mais fria. Fisicamente, a sensação térmica mencionada é explicada da seguinte forma: a) A madeira é um bom fornecedor de calor e o metal, um bom absorvedor. b) O metal absorve mais temperatura que a madeira. c) O fluxo de calor é maior no metal que na madeira. d) A madeira retém mais calor que o metal. e) O metal retém mais frio que a madeira. 12. (Enem 2021) Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno. No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima. VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado). Esses mecanismos são, respectivamente, a) irradiação e convecção. b) irradiação e irradiação. c) condução e irradiação. d) convecção e irradiação. e) convecção e convecção. OUTROS VESTIBULARES 13. (Fgv 2020) O calor pode se propagar por meio de três processos, condução, convecção e radiação, embora existam situações em que as condições do ambiente impedem a ocorrência de alguns deles. Um exemplo é a impossibilidade de ocorrência da a) radiação na superfície de Mercúrio, onde não há atmosfera. b) convecção na superfície da Lua, onde não há qualquer substância na forma líquida ou gasosa. c) convecção na atmosfera de Vênus, pois nela o efeito estufa é muito intenso. d) condução no interior dos oceanos terrestres, pois as correntes marítimas favorecem a convecção. e) radiação na atmosfera da Terra, pois o calor é absorvido pelos gases que a compõem. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A imagem mostra o satélite brasileiro CBERS–4 utilizado para monitoramento do nosso território e para desenvolvimento científico. Como a maioria dos objetos colocados no espaço, o CBERS–4 é completamente envolvido por uma manta térmica protetora (Isolamento de Múltiplas Camadas, sigla em inglês MLI). Esse material tem como função diminuir o fluxo de calor, que pode ser um grande problema para objetos colocados em órbita, uma vez que facilmente eles podem ser submetidos a temperaturas maiores que 100 C e menores que 100 C.− 14. (G1 - cps 2020) No CBERS–4, com respeito à absorção de energia térmica proveniente do Sol, o revestimento térmico feito com o MLI, tem como função inibir a absorção de energia apenas por _____I_____, tendo em vista que no espaço não existe ou é muito rarefeita a presença de matéria que poderia auxiliar no processo de troca de calor por _____II_____ com a transferência do calor de partícula para partícula ou mesmo por _____III_____, em que porções de matéria aquecida trocam de posição com porções de matéria contendo menos calor. Assinale a alternativa que completa correta e respectivamente as lacunas da frase. I II III a) condução convecção irradiação b) condução irradiação convecção c) convecção condução irradiação d) irradiação condução convecção e) irradiação convecção condução 15. (G1 - ifsul 2017) A cidade de São Paulo, como muitas outras do nosso país, é bastante castigada pela poluição do ar no inverno, pois os poluentes ficam com temperaturas mais baixas que o ar puro das camadas superiores, o que faz com que não ocorra a dispersão dos poluentes. Esse fenômeno físico é conhecido por a) convecção. b) radiação. c) inversão térmica. d) condução. 16. (Ufjf-pism 2 2017) A garrafa térmica de uma determinada marca foi construída de forma a diminuir as trocas de calor com o ambiente que podem ocorrer por três processos: condução, convecção e radiação. Dentre as suas várias características, podemos citar: I. a ampola interna da garrafa é feita de plástico. II. a ampola possui paredes duplas, e entre essas paredes, é feito vácuo. III. a superfície interna da ampola é espelhada. Assinale a alternativa que corresponde ao processo que se quer evitar usando as características citadas acima. a) I – radiação; II – condução e convecção; III – convecção. b) I – condução e radiação; II – convecção; III – condução. c) I – convecção; II – condução; III – radiação. d) I – condução; II – condução e convecção; III – radiação. e) I – radiação; II – condução e convecção; III – radiação. 17. (Feevale 2017) Enquanto você está fazendo esta prova do vestibular, está transferindo energia do seu corpo para o ambiente por meio da dissipação de calor. Essa dissipação poderá ocorrer por quais mecanismos de transporte? a) Dissipação volumétrica, radiação e convecção. b) Condução, convecção e dissipação fractal. c) Convecção, condução e radiação. d) Radiação corpuscular, convecção e contração. e) Convecção, condução e capilarização. 18. (Unicamp 2016) Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dos mecanismos de troca de calor é imprescindível. Em cada uma das situações descritas a seguir, você deve reconhecer o processo de troca de calor envolvido. I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por __________ II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por __________. III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por __________. Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são: a) condução, convecção e radiação. b) condução, radiação e convecção. c) convecção, condução e radiação. d) convecção, radiação e condução. 19. (Acafe 2016) Preparar um bom churrasco é uma arte e, em todas as famílias, sempre existe um que se diz bom no preparo. Em algumas casas a quantidade de carne assada é grande e se come no almoço e no jantar. Para manter as carnes aquecidas o dia todo, alguns utilizam uma caixa de isopor revestida de papel alumínio. A figura a seguir mostra, em corte lateral, uma caixa de isopor revestida de alumínio com carnes no seu interior. Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. A caixa de isopor funciona como recipiente adiabático. O isopor tenta __________ a troca de calor com o meio por __________ e o alumínio tenta impedir __________. a) impedir – convecção – irradiação do calor b) facilitar – condução – convecção c) impedir – condução – irradiação do calor d) facilitar – convecção – condução GABARITO 1 – E 2 –B 3 –D 4 – C 5 – E 6 – B 7 – A 8 – A 9 – D 10 – A 11 – C 12 - [A] O processo de transferência de calor entre o Sol e a ilha de calor é o da irradiação, capaz de atravessar o vácuo existente entre ambos. Entrea ilha de calor e a brisa marítima, o processo de transferência dominante é o da convecção das massas de ar, que sobem quando aquecidas. 13 – [B] A convecção, ao contrário da radiação, necessita de um meio em que haja movimentação de fluidos para ocorrer. Como a Lua não apresenta uma atmosfera (e sim vácuo), se dá a impossibilidade da ocorrência de convecção. 14 – [D] A absorção de energia térmica num local onde é praticamente vácuo somente pode ocorrer por irradicação. O processo de transferência de calor que se dá partícula a partícula é chamado condução. Quando há movimento de massas (correntes convectivas) devido a diferenças de densidades causadas pelas diferenças de temperaturas ocorre o fenômeno da convecção. 15 – [C] A inversão térmica ocorre geralmente em grandes centros urbanos em que a poluição gerada pelas fábricas e pelos veículos, principalmente não consegue se dispersar para alturas maiores na atmosfera devido ao fato que as camadas de ar superiores a essa poluição estão com temperaturas mais elevadas, aprisionando a camada mais fria e poluída junto ao solo. 16 – [D] [I] O plástico é utilizado na ampola interna por ser barato e péssimo condutor de calor, evitando a transferência de calor por condução. [II] O vácuo entre as paredes interna e externa da garrafa térmica evita a transferência de calor por condução e convecção das moléculas de presentes no ar, uma vez que o vácuo for eficiente. [III] O espelhamento interno da ampola evita que a energia térmica seja irradiada para fora, pois essa radiação sofre reflexão interna na superfície espelhada, mantendo por mais tempo a temperatura da substância armazenada. 17 – [C] As três maneiras de dissipação do calor do corpo são: condução, pelo contato físico entre o corpo do vestibulando com a carteira e a cadeira; convecção, pela transferência de calor do corpo para o ar ao redor do corpo; e por radiação, pelo infravermelho emitido pelo corpo. 18 – [D] [I] Convecção. Nas antigas geladeiras, as prateleiras são grades vazadas para que o ar frio (mais denso), desça, enquanto o ar quente (menos denso) suba. Nas modernas geladeiras, existe o dispositivo que injeta ar frio em cada compartimento, não mais necessitando de grades vazadas. [II] Radiação. Esse processo se dá através da propagação de ondas eletromagnéticas, não havendo movimento de massa, ocorrendo, portanto, também no vácuo. [III] Condução. Na verdade, condução e convecção que são os processos que movimentam massa. 19 – [C] O isopor é um isolante térmico, portanto tenta impedir a troca de calor por condução, pois serve como barreira para o meio externo, enquanto o papel alumínio evita a transferência de calor por convecção, principalmente.